專利名稱：特別是用于汽車前面區(qū)域的多功能汽車前照燈組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車前照燈組件。
背景技術(shù)：
汽車前照燈組件特別適合在汽車前面區(qū)域的汽車前照燈外殼內(nèi)使用。文獻(xiàn)US 6 601 982 B2介紹了 一種汽車前照燈。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種特別緊湊和通用的汽車前照燈組件。依據(jù)至少一種實(shí)施方式提供一種汽車前照燈組件，其具有至少兩個(gè) 發(fā)光單元。在這種情況下不同的發(fā)光單元設(shè)置成用于彼此不同的照明功 能。因此這些發(fā)光單元中的一個(gè)例如適于產(chǎn)生遠(yuǎn)光或者遠(yuǎn)光類型的輻射 特性。與該發(fā)光單元相關(guān)聯(lián)的照明功能是遠(yuǎn)光的照明功能。另一個(gè)發(fā)光 單元適于產(chǎn)生近光或者近光類型的輻射特性。與該發(fā)光單元相關(guān)聯(lián)的照 明功能是近光的照明功能。此外， 一個(gè)發(fā)光單元可以設(shè)置成用于預(yù)先規(guī)定的確定的第 一照明功 能并通過(guò)接通汽車前照燈組件的另一個(gè)發(fā)光單元產(chǎn)生第二照明功能。第 二照明功能通過(guò)兩個(gè)發(fā)光單元的輻射特性的組合產(chǎn)生。依據(jù)至少一種實(shí)施方式，每個(gè)發(fā)光單元包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯 片作為光源或者輻射源。每個(gè)發(fā)光單元優(yōu)選具有多個(gè)形成發(fā)光單元光源 的發(fā)光二極管芯片。依據(jù)至少一種實(shí)施方式，汽車前照燈組件的發(fā)光單元熱連接到共用 的冷卻體上。在發(fā)光單元的光源工作時(shí)產(chǎn)生的熱量由冷卻體吸收并由其 輸送到周圍環(huán)境。在這里，優(yōu)選地該組件包括用于汽車前照燈組件所有發(fā)光單元的唯 一冷卻體。除了用作散熱的功能之外，冷卻體還用作發(fā)光單元的共用支 座。冷卻體優(yōu)選地另外是組件支座。也就是i兌，冷卻體上可以固定例如 像光學(xué)元件等汽車前照燈組件的其他組成部分。與汽車前照燈組件的發(fā) 光單元相比，冷卻體優(yōu)選具有較大間隙。在體積和重量方面，冷卻體是 汽車前照燈組件的主要組成部分。但冷卻體也可以是一種導(dǎo)熱件，其適于將光源產(chǎn)生的熱量輸送到另一 個(gè)冷卻體。另 一個(gè)冷卻體例如是用于大量汽車前照好組件的共用冷卻體。 另 一個(gè)冷卻體也可以通過(guò)汽車的車身或者前照燈的外殼形成。依據(jù)至少一種實(shí)施方式，汽車前照燈組件此外具有穩(wěn)流的電子裝 置、例如電流調(diào)節(jié)器，其用于向汽車前照燈組件的發(fā)光單元供電。在這 里，優(yōu)選地唯一的電流調(diào)節(jié)器用于向該組件的所有發(fā)光單元供電。穩(wěn)流 的電子裝置例如可以安裝在發(fā)光單元的支座上。此外，穩(wěn)流的電子裝置 安裝在冷卻體上或者與冷卻體一體構(gòu)成。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，汽車前照燈組件包括至 少兩個(gè)發(fā)光單元，其中每個(gè)發(fā)光單元包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片。汽 車前照燈組件的不同發(fā)光單元設(shè)置成用于彼此不同的照明功能。在這里 發(fā)光單元安裝在共用的冷卻體上。汽車前照燈組件此外包括共用的穩(wěn)流 電子裝置，其用于向組件的發(fā)光單元供電。汽車前照燈組件尤其是基于如下思想通過(guò)將多個(gè)發(fā)光單元與可以 同時(shí)作為全部組件的組件支座的唯一冷卻體一體地構(gòu)成，可以產(chǎn)生一種 特別緊湊的汽車前照燈組件。因?yàn)椴煌陌l(fā)光單元承擔(dān)彼此不同的照明 功能，所以這種緊湊的汽車前照燈組件可以特別通用。此外，發(fā)光單元 的緊湊設(shè)置可以允許組件的所有發(fā)光單元使用唯一的穩(wěn)流電子裝置。由 此可以產(chǎn)生一種特別低成本的汽車前照燈組件，因?yàn)橥耆梢詫?shí)現(xiàn)唯一 的電流調(diào)節(jié)器用于組件的所有發(fā)光單元。所述的多功能前照燈組件特別 適合于取代傳統(tǒng)的雙螺旋燈絲的燈在汽車前部區(qū)域上使用。汽車前照燈可以包括用于產(chǎn)生光的大量這種組件。此外，汽車前照 燈具有一個(gè)這種汽車前照燈組件和一個(gè)用于產(chǎn)生光的其他元件。這樣前 照燈除了所述的汽車前照燈組件外，例如還可以包括一個(gè)或者多個(gè)用于產(chǎn)生光的氣體放電燈。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，每個(gè)發(fā)光單元包括一個(gè) 初級(jí)光學(xué)鏡組。初級(jí)光學(xué)鏡組總是適于將發(fā)光單元一一優(yōu)選發(fā)光二極管 芯片一一工作時(shí)產(chǎn)生光源的電磁輻射這樣成形，使得輻射特性與發(fā)光 單元所要求的照明功能相應(yīng)地調(diào)整。初級(jí)光學(xué)鏡組為此總是設(shè)置在發(fā)光 單元光源的下游。換句話說(shuō)，與發(fā)光單元相關(guān)的照明功能主要通過(guò)初級(jí) 光學(xué)鏡組確定。每個(gè)發(fā)光單元優(yōu)選地僅具有一個(gè)初級(jí)光學(xué)鏡組。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，至少一個(gè)發(fā)光單元的初級(jí)光學(xué)鏡組至少在某些部位構(gòu)成為下列光學(xué)基本元件之一的形式拋物 線形合成聚焦器(Compound Parabolic Concentrator - CPC )、橢圓形 合成聚焦器(Compound Elliptic Conzentrator畫CEC )、雙曲線合成聚 焦器(Compountd Hyperbolic Concentrator - CHC )。也就是i兌，初級(jí) 光學(xué)鏡組具有反射的側(cè)壁，其至少在某些部位構(gòu)成這些光學(xué)基本元件之 一的形式。此外，初級(jí)光學(xué)鏡組至少在某些部位構(gòu)成為角錐臺(tái)或者截錐 光學(xué)鏡組的形式。在任何情況下初級(jí)光學(xué)鏡組優(yōu)選構(gòu)成為，使得其向發(fā)光單元的光 源、即例如發(fā)光二極管芯片錐形變細(xì)。初級(jí)光學(xué)鏡組的橫截面朝初級(jí)光 學(xué)鏡組輻射出口面的方向增加。通過(guò)電磁輻射在初級(jí)光學(xué)鏡組側(cè)壁上的 反射，在初級(jí)光學(xué)鏡組的輻射出口面上或者遠(yuǎn)離輻射出口面在初級(jí)光學(xué) 鏡組的外面，產(chǎn)生發(fā)光單元可預(yù)先規(guī)定的輻射特性。為了調(diào)整可預(yù)先規(guī) 定的所要求的輻射特性，初級(jí)光學(xué)鏡組的側(cè)壁例如可以采用射線跟蹤模 擬來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。初級(jí)光學(xué)鏡組在所述的所有構(gòu)造中均可以構(gòu)成為空心體，其中側(cè)壁 靠近發(fā)光單元光源的內(nèi)表面設(shè)有反射涂層。此外，初級(jí)光學(xué)鏡組可以構(gòu) 成為實(shí)心體，其由透明的介電材料構(gòu)成。電磁輻射在初級(jí)光學(xué)鏡組內(nèi)的導(dǎo)向在這種情況下至少部分通過(guò)全反射進(jìn)行。對(duì)于實(shí)心體光學(xué)鏡組的情 況來(lái)說(shuō)，特別是初級(jí)光學(xué)鏡組的輻射出口面也可以線性凸起或者結(jié)構(gòu) 化。以這種方式，光輸出通過(guò)輻射出口面進(jìn)行繼續(xù)的射束成形。用于形成初級(jí)光學(xué)鏡組的優(yōu)選材料例如是PMMA、 PMMI、 PC或 者玻璃。依據(jù)汽車前照燈組件的至少 一種實(shí)施方式，初級(jí)光學(xué)鏡組具有微結(jié) 構(gòu)的表面。也就是說(shuō)，初級(jí)光學(xué)鏡組的至少一個(gè)輻射出口面在有些部位 進(jìn)行微結(jié)構(gòu)化。微結(jié)構(gòu)優(yōu)選具有由發(fā)光單元產(chǎn)生的電磁輻射波長(zhǎng)范圍內(nèi) 的結(jié)構(gòu)尺寸。因此從結(jié)構(gòu)化輻射出口面出來(lái)的電磁輻射優(yōu)選地在微結(jié)構(gòu) 上進(jìn)行衍射。例如，初級(jí)光學(xué)鏡組包括光學(xué)鏡組體，其輻射出口面按照非球面透 鏡的方式凸起。那么輻射入口面可以具有適于降低色差的微結(jié)構(gòu)。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，在組件的發(fā)光單元的下 游設(shè)置有共用的次級(jí)光學(xué)鏡組。也就是說(shuō)，組件具有唯一的次級(jí)光學(xué)鏡 組，其適于將由發(fā)光單元產(chǎn)生的輻射特性投射到遠(yuǎn)場(chǎng)，例如投射到汽車 利用汽車前照燈運(yùn)動(dòng)的 >路上。換句話說(shuō)，本文所述的汽車前照燈具有用于所有發(fā)光單元的唯一的 出口孔。在這里所述汽車前照燈還利用了如下思想，即通過(guò)唯一的出口 孔用于前照燈組件的所有發(fā)光單元，可以形成一種特別緊湊的組件。次級(jí)光學(xué)鏡組例如可與冷卻體機(jī)械連接并固定在冷卻體上。因?yàn)榘l(fā) 光單元也可至少間接固定在冷卻體上，所以以這種方式可以特別精確調(diào) 整發(fā)光單元和下游的次級(jí)光學(xué)鏡組。汽車前照燈組件的發(fā)光單元和次級(jí) 光學(xué)鏡組在這里僅需相對(duì)于冷卻體調(diào)整。這一點(diǎn)例如可以借助于固定銷 和對(duì)應(yīng)的固定孔進(jìn)行。安裝在冷卻體上后，汽車前照燈組件的部件就已 經(jīng)處于彼此所要求的位置上。依據(jù)本文所述的汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，次級(jí)光學(xué)鏡 組包括光學(xué)反射元件。次級(jí)光學(xué)鏡組例如是反射光學(xué)鏡組。在反射光學(xué) 鏡組的情況下，組件的發(fā)光單元光學(xué)上可以這樣彼此脫耦，使得它們以 與反射光學(xué)鏡組所測(cè)定的不同立體角發(fā)射光。這一點(diǎn)例如可以通過(guò)安裝 在組件的每?jī)蓚€(gè)發(fā)光單元之間的反光鏡或者其他反射裝置實(shí)現(xiàn)。但光學(xué) 上的脫耦也可以通過(guò)例如全反射的初級(jí)光學(xué)鏡組達(dá)到。反射光學(xué)鏡組可以這樣構(gòu)成，使得例如第一發(fā)光單元的第一光束作 為近光使用。第二發(fā)光單元的另一光束例如通過(guò)向反射光學(xué)鏡組的焦點(diǎn) 偏移的位置反射到上半部空間內(nèi)并作為遠(yuǎn)光使用。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，次級(jí)光學(xué)鏡組包括投影 光學(xué)鏡組。例如次級(jí)光學(xué)鏡組通過(guò)投影透鏡產(chǎn)生。投影透鏡在發(fā)光單元 的主發(fā)射方向上設(shè)置在發(fā)光單元的下游。在這種情況下，汽車前照燈組 件的初級(jí)光學(xué)鏡組優(yōu)選地這樣安裝在組件內(nèi)，使得其輻射出口面齊平會(huì) 聚。在輻射出口面上或者在輻射出口面之后的主發(fā)射方向上產(chǎn)生的輻射 特性由投影透鏡投影到遠(yuǎn)場(chǎng)。如果汽車前照燈組件例如包括兩個(gè)發(fā)光單 元，那么發(fā)光單元的兩個(gè)輻射出口面之間中心上的分界線與投影透鏡的 光軸優(yōu)選地垂直。以這種方式， 一個(gè)發(fā)光單元輻射特性在遠(yuǎn)場(chǎng)上的投影 和另一個(gè)發(fā)光單元輻射特性在遠(yuǎn)場(chǎng)上的投影分別低于和高于平置的水 平線。以這種方式，例如一個(gè)近光和一個(gè)遠(yuǎn)光通過(guò)具有唯一投影透鏡的 唯一汽車前照燈組件實(shí)現(xiàn)。近光和遠(yuǎn)光優(yōu)選地使用共用的投影透鏡。也就是i^，兩種照明功能使用唯一的出口孔。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，發(fā)光單元的發(fā)光二極管 芯片設(shè)置在共用的支座上。在這種情況下，所有發(fā)光單元可以分別具有 一個(gè)單獨(dú)的專用的支座或者組件的所有發(fā)光單元合并在共用的唯一支 座上。單個(gè)或者這些支座優(yōu)選通過(guò)印制電路板形成，其包括印制導(dǎo)線和 用于發(fā)光二極管芯片電觸點(diǎn)接通的接觸部位。在這種情況下，發(fā)光二極 管芯片可以彼此分開控制。但也可以將多個(gè)發(fā)光二極管芯片彼此串聯(lián)并 且只能同時(shí)產(chǎn)生電磁輻射。支座此外例如可以包括用于防止發(fā)光二極管 芯片靜電放電(Electro Static Discharge - ESD )的裝置。此外，汽車前 照燈組件的穩(wěn)流電子裝置可以處于發(fā)光單元的支座之一上。支座例如是導(dǎo)熱性特別好的陶瓷。支座可以安裝在金屬芯板上或者 直接安裝在冷卻體上。金屬芯板優(yōu)選包括導(dǎo)熱性特別好的材料，例如鋁 或者銅。金屬芯板然后優(yōu)選這樣安裝在冷卻體上，使得其可以通過(guò)支座 遠(yuǎn)離發(fā)光二極管芯片的底面將熱量大面積地輸送到冷卻體上。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，組件的發(fā)光單元彼此串 聯(lián)。此外，組件的每個(gè)發(fā)光單元并聯(lián)一個(gè)開關(guān)單元。在開關(guān)單元閉合的 情況下，橋接與開關(guān)單元并聯(lián)的發(fā)光單元，從而至少大部分電流不通過(guò) 發(fā)光單元所處的支路流動(dòng)。以這種方式，發(fā)光單元在開關(guān)閉合的情況下 沒(méi)有電流通過(guò)。串聯(lián)的發(fā)光單元與一個(gè)用于供電的共用穩(wěn)流電子裝置、 例如電流調(diào)節(jié)器連接。開關(guān)裝置例如可以包括開關(guān)晶體管。依據(jù)汽車前照燈組件的至少 一種實(shí)施方式，設(shè)有至少 一個(gè)用于近光 照明功能的發(fā)光單元。也就是說(shuō)，由該發(fā)光單元產(chǎn)生的輻射特性是一種 近光類型的輻射特性。作為近光類型的輻射特性例如主要是指適于近光UNECE-規(guī)定98、 112的規(guī)定值和/或§ 571.108 FMVSS的輻射特性。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，具有遠(yuǎn)光照明功能的至 少一個(gè)發(fā)光單元。也就是說(shuō)，由該發(fā)光單元產(chǎn)生的輻射特性是一種遠(yuǎn)光 類型的輻射特性。作為遠(yuǎn)光類型的輻射特性例如主要是指適于遠(yuǎn)光 UNECE-規(guī)定98、 112的規(guī)定值和/或§ 571.108 FMVSS的輻射特性。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，具有轉(zhuǎn)向光照明功能的 至少一個(gè)發(fā)光單元。也就是說(shuō)，由該發(fā)光單元產(chǎn)生的輻射特性具有轉(zhuǎn)向 光類型的輻射特性。作為轉(zhuǎn)向光類型的輻射特性例如主要是指適于轉(zhuǎn)向 光UNECE-規(guī)定98、 112規(guī)定值和/或§ 571.108 FMVSS的輻射特性。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，設(shè)有至少一個(gè)用于定位 光照明功能的發(fā)光單元。也就是說(shuō)，由該發(fā)光單元產(chǎn)生的輻射特性具有 一種定位光類型的輻射特性。作為定位光類型的輻射特性例如主要是指 適于定位光UNECE-規(guī)定7規(guī)定值的輻射特性。依據(jù)至少一種實(shí)施方式，汽車前照燈組件具有至少兩個(gè)發(fā)光單元， 其中每個(gè)發(fā)光單元設(shè)置成用于所述照明功能的相應(yīng)的另一個(gè)。汽車前照 燈組件在這種情況下可以包括本文所述的所有照明功能的發(fā)光單元。此 外，可以通過(guò)多個(gè)、例如兩個(gè)發(fā)光單元的輻射特性的組合產(chǎn)生確定的照 明功能。依據(jù)汽車前照燈組件的至少一種實(shí)施方式，至少一個(gè)發(fā)光單元包括 至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片，其適于產(chǎn)生的電磁輻射輻射最大值在近紅外 線光鐠范圍內(nèi)。在這種情況下，由紅外線發(fā)光二極管芯片產(chǎn)生的電磁輻 射的紅色色覺(jué)通過(guò)發(fā)光單元的其余發(fā)光二極管芯片的白光或者通過(guò)其 他發(fā)光單元的白光覆蓋。紅光部分在此方面也可以用于例如借助于混合 發(fā)光單元的藍(lán)光和黃光產(chǎn)生的白光提高色彩重現(xiàn)值。由紅外線發(fā)光二極管芯片產(chǎn)生的電磁輻射的紅外線部分用于照亮 汽車正面的空間并與夜視裝置共同使汽車的駕駛員可以看到。為此可以在汽車前照燈組件內(nèi)設(shè)置具有紅外線范圍內(nèi)特別高靈敏度的檢波器芯 片。檢波器例如安裝在發(fā)光單元的支座上或者冷卻體上。但檢波器也可 以在汽車前照燈組件的外面處于汽車前面區(qū)域內(nèi)的其他位置上。


下面借助于實(shí)施例和附圖對(duì)這里介紹的汽車前照燈組件進(jìn)行詳細(xì) 說(shuō)明。在這里附圖中相同的或作用相同的組成部分具有相同的附圖標(biāo) 記。所示的組成部分以及組成部分彼此的尺寸關(guān)系并不是真實(shí)的比例。確切地說(shuō)，為了更好理解，附圖的幾個(gè)細(xì)部以極大的比例示出。其中 圖1A示出本文所述的汽車前照燈組件依據(jù)第一實(shí)施例的示意剖面圖；圖1B示出依據(jù)第一實(shí)施例的汽車前照燈組件的示意俯視圖；圖2示出汽車前照燈組件依據(jù)第二實(shí)施例的示意立體圖；圖3示意示出本文所述的汽車前照燈組件依據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光單 元的示例的布線；圖4示出本文所述的汽車前照燈組件的第四實(shí)施例的發(fā)光單元的示 意立體圖；圖5示出本文所述的汽車前照燈組件依據(jù)第五實(shí)施例的示意剖面圖。
具體實(shí)施方式
圖1A示出汽車前照燈組件依據(jù)第一實(shí)施例的示意立體圖。圖1B示 出該汽車前照燈組件相關(guān)的俯視圖。這里所示的汽車前照燈組件具有兩個(gè)發(fā)光單元1。兩個(gè)發(fā)光單元中 的一個(gè)例如適于產(chǎn)生近光類型的輻射特性。另一發(fā)光單元1則適于產(chǎn)生 遠(yuǎn)光類型的輻射特性。發(fā)光單元1分別包括發(fā)光二極管芯片2和一個(gè)初級(jí)光學(xué)鏡組3。兩 個(gè)發(fā)光單元l的發(fā)光二極管芯片2安裝在共用的支座4上。發(fā)光二極管芯片2優(yōu)選是所謂薄膜結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管芯片。也就是說(shuō)，至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片2具有光輸出面,通過(guò)該光輸 出耦合面輸出大部分由發(fā)光二極管芯片2發(fā)射的電磁輻射。特別優(yōu)選地 由發(fā)光二極管芯片2發(fā)射的全部輻射通過(guò)光輸出耦合面輸出。光輸出面 例如通過(guò)發(fā)光二極管芯片2的一部分表面形成。優(yōu)選光輸出面通過(guò)發(fā)光 二極管芯片2的主表面形成，其例如與發(fā)光二極管芯片2的外延層序列 平行設(shè)置，適于產(chǎn)生電磁輻射。也就是說(shuō)，發(fā)光二極管芯片內(nèi)產(chǎn)生的電 磁輻射主要或者只通過(guò)發(fā)光二極管芯片2遠(yuǎn)離支座4的上面輸出。為此外延層序列例如具有pn結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)或者 多量子阱結(jié)構(gòu)(MQW)。術(shù)語(yǔ)量子阱結(jié)構(gòu)可以包括載流子通過(guò)封閉 ("confinement")使其能量狀態(tài)量子化的任何結(jié)構(gòu)。特別地術(shù)語(yǔ)量子阱 結(jié)構(gòu)不包括有關(guān)量子化的維數(shù)的說(shuō)明。因此它特別包括量子槽、量子線 和量子點(diǎn)以及這些結(jié)構(gòu)的任意組合。優(yōu)選地，發(fā)光二極管芯片2是這樣一種發(fā)光二極管芯片，其中生長(zhǎng) 襯底至少部分去除并在其遠(yuǎn)離原始生長(zhǎng)襯底的表面安裝有支座件。與生長(zhǎng)襯底相比，可以相當(dāng)自由地選擇支座件。優(yōu)選地選擇在溫度 膨脹系數(shù)方面與產(chǎn)生輻射的外延層序列配合特別好的支座件。此外，支 座件可以含有特別好的導(dǎo)熱材料。以這種方式，工作時(shí)由發(fā)光二極管芯 片2產(chǎn)生的熱量特別有效地排出到載體4上。這種通過(guò)去除生長(zhǎng)襯底制造的發(fā)光二極管芯片2通常稱為薄膜發(fā)光 二極管芯片并優(yōu)選具有下列至少 一種特征在產(chǎn)生輻射的外延層序列朝向支座件的第一主表面上涂覆或者形成 有反射層或者層序，所述反射層或者層序?qū)⒅辽僖徊糠衷谕庋訉有蛄兄?產(chǎn)生的電磁輻射反射到外延層序列內(nèi)。外延層序列優(yōu)選具有最大20 nm的厚度，特別優(yōu)選最大10 Jim的厚度。此外，外延層序列包含至少一個(gè)半導(dǎo)體層，其包括具有混均結(jié)構(gòu)的至 少一個(gè)面。理想情況下，該混均結(jié)構(gòu)導(dǎo)致光在外延層序列上近似各態(tài)歷 經(jīng)的分布，也就是說(shuō)，它具有盡可能各態(tài)歷經(jīng)的隨機(jī)散射特性。薄膜發(fā)光二極管芯片的基本原理例如在I. Schnitzer等人發(fā)表在 1993年10月18日Appl. Phys. Lett. 63 (16 )第2174 - 2176上的文獻(xiàn) 中有所介紹，該文獻(xiàn)的關(guān)于薄膜發(fā)光二極管芯片的基本原理的公開內(nèi)容 以引用的方式并入本文。發(fā)光單元1的發(fā)光二極管芯片2優(yōu)選以磷化物或者氮化物化合物半 導(dǎo)體為基礎(chǔ)。"以氮化物化合物半導(dǎo)體為基礎(chǔ)"在上下文中，表示活性外延層序 列或者其中的至少一層包括氮化物-III-化合物半導(dǎo)體材料，優(yōu)選是 AlnGamInln.mN，其中，0^n￡l, 0 5m^l和n+m^1。在這種情況下， 這種材料不一定非得具有按照上述公式的數(shù)學(xué)上精確的成分。確切地 說(shuō)，它可以具有基本上不改變AlnGamIm.諸N材料的物理特性的一種或者多種摻雜物以及附加成分。但出于簡(jiǎn)化的原因，上述公式僅包括晶格(Al、 Ga、 In、 N)的主要成分，盡管這些成分可以部分地通過(guò)少量的 其他物質(zhì)取代。"以磷化物化合物半導(dǎo)體為基礎(chǔ)"在上下文中，表示活性外延層序列或者其中的至少一層優(yōu)選包括AlnGamllh-n.mP,其中，0^11^1， 0^111￡ l和n+m S 1。在這種情況下，這種材料不一定非得具有按照上述公 式的數(shù)學(xué)上精確的成分。確切地說(shuō)，它可以具有基本上不改變材料的物 理特性的一種或者多種摻雜物以及附加成分。但出于簡(jiǎn)化的原因，上述 公式僅包括晶格(A1、 Ga、 In、 P)的主要成分，盡管這些成分可以部 分通過(guò)少量的其他物質(zhì)取代。這些材料的特征在于可以簡(jiǎn)單達(dá)到內(nèi)部很高的量子效應(yīng)并適于紫 外線(特別是氮化物基礎(chǔ)上的化合物半導(dǎo)體材料)和可見的(特別是磷 化物基礎(chǔ)上的化合物半導(dǎo)體材料)光鐠范圍內(nèi)的輻射。發(fā)光二極管芯片2例如適于產(chǎn)生藍(lán)色光鐠范圍內(nèi)的電磁輻射，其通 過(guò)波長(zhǎng)變換材料部分變換成黃色光鐠范圍內(nèi)的電磁輻射。以這種方式產(chǎn) 生白色的混合光。特別優(yōu)選地，波長(zhǎng)變換材料包括摻雜的石榴石如Ce活化或者Tb 活化的石榴石，例如YAG: Ce、 TAG: Ce、 TbYAG: Ce。適合用于波長(zhǎng)變換材料的例子在文獻(xiàn)WO97/50132A1 、 W098/127"A1和 WO01/08452A1中公開，這些文獻(xiàn)的相關(guān)的公開內(nèi)容明確地以引用的方 式并入本文。此外至少一個(gè)發(fā)光單元1的至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片適合于產(chǎn)生近 紅外線光鐠范圍內(nèi)的電磁輻射。則該發(fā)光二極管芯片2優(yōu)選地以砷化物 化合物半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)。"以砷化物化合物半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，，在上下文中，表示活性外延 層序列或者其中的至少一層優(yōu)選包括AlnGamlih—As，其中，0SnSl， 0^m^l和n+mSl。在這種情況下，這種材料不一定非得具有按照上 述公式的數(shù)學(xué)上精確的成分。確切地說(shuō)，它可以具有基本上不改變材料 的物理特性的一種或者多種摻雜物以及附加成分。但出于簡(jiǎn)化的原因， 上述公式僅包括晶格(Al、 Ga、 In、 As)的主要成分，盡管這些成分 可以部分通過(guò)少量的其他物質(zhì)取代。支座4此外包括接觸部位7，發(fā)光單元1的發(fā)光二極管芯片2通過(guò) 該接觸部位可以電觸點(diǎn)接通。此外，開關(guān)信號(hào)可以從汽車前照燈組件的 外部經(jīng)由接觸部位7到達(dá)發(fā)光單元1.發(fā)光二極管芯片2借助于印制導(dǎo)線9觸點(diǎn)接通。例如在支座4上， 也可以設(shè)置有穩(wěn)流的電子裝置8。但這種用于向發(fā)光二極管芯片2供電 的穩(wěn)流電子裝置8也可以設(shè)置在支座4的外面，例如設(shè)置在冷卻體6上。每個(gè)發(fā)光單元分別在發(fā)光單元1的發(fā)光二極管芯片2的下游設(shè)置有 一個(gè)初級(jí)光學(xué)鏡組3。兩個(gè)發(fā)光單元1初級(jí)光學(xué)鏡組3的輻射出口面3a 可以齊平會(huì)合。初級(jí)光學(xué)鏡組3例如至少在某些部位是的CPC類型、 CEC類型、CHC類型、角錐臺(tái)光學(xué)鏡組類型或者截錐光學(xué)鏡組類型構(gòu) 成的反射光學(xué)元件，正如上面已經(jīng)介紹的那樣。優(yōu)選地初級(jí)光學(xué)鏡組3 適于在輻射出口面3a上或者與輻射出口面3a—定距離內(nèi)產(chǎn)生確定的輻 射特性。因而投影透鏡5將發(fā)光單元1這樣產(chǎn)生的輻射特性投射到遠(yuǎn)場(chǎng)。支座4例如借助于固定銷或者螺釘10安裝在冷卻體6上。發(fā)光二 極管芯片2工作時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)支座4排到冷卻體6上，支座為此例 如包括如銅或者鋁的導(dǎo)熱性好的材料。圖2示出本文所述的汽車前照燈組件的第二實(shí)施例的示意立體圖。 正如從圖2所看到的那樣，在兩個(gè)發(fā)光單元1的輻射出口面3a之間的 分界軸線14 (為此參見圖1A、 1B)與投影透鏡5的光軸13垂直。以 這種方式，在汽車前照燈組件在汽車前照燈內(nèi)相應(yīng)定向的情況下，第一 發(fā)光單元1輻射特性的投影處于水平線的下面和第二發(fā)光單元1的輻射 特性處于水平線的上面。以這種方式，利用唯一的汽車前照燈組件可以 將近光類型和遠(yuǎn)光類型才輻射特性投射到遠(yuǎn)場(chǎng)。在這種情況下兩個(gè)發(fā)光 單元1利用投影透鏡5的同一出口孔。冷卻體6在圖2的實(shí)施例中是圓柱體的形式。這種形狀特別地適于 將組件簡(jiǎn)單裝入汽車的前照燈外殼內(nèi)。為了將發(fā)光二極管芯片2工作時(shí) 產(chǎn)生的熱量更佳排到周圍環(huán)境，冷卻體6在圖2的實(shí)施例中另外具有冷 卻肋6a。圖3示出用于本文所述的汽車前照燈組件另一實(shí)施例的發(fā)光單元1 的可能布線。這種布線在汽車前照燈組件的本文所述的所有實(shí)施例中均 可使用。發(fā)光單元l的供電通過(guò)共用的穩(wěn)流電子裝置8、例如電流調(diào)節(jié) 器進(jìn)行。發(fā)光單元l彼此串聯(lián)。在每個(gè)發(fā)光單元l上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)晶體 管11。在開關(guān)晶體管11閉合的情況下，與開關(guān)晶體管11并聯(lián)的發(fā)光單 元短接，從而其不起作用。在這種情況下在并聯(lián)支路上，也就是在開關(guān) 晶體管11的支路上，也可以選擇設(shè)置降低電流的電阻。所述的發(fā)光單 元1的布線可以有利地允許發(fā)光單元1設(shè)有僅一個(gè)電流調(diào)節(jié)器，從而無(wú) 需每個(gè)發(fā)光單元均采用單獨(dú)的電流調(diào)節(jié)器控制。以這種方式，可以產(chǎn)生 一種成本特別低的汽車前照燈組件。圖4示出發(fā)光單元1的示意立體圖，其例如可以在本文所述的汽車 前照燈組件的第四實(shí)施例中使用。在該實(shí)施例中，每個(gè)發(fā)光單元l設(shè)置 在一個(gè)單獨(dú)的支座4上。圖4所示支座4上的發(fā)光單元1例如包括五個(gè) 發(fā)光二極管芯片2。該發(fā)光二極管芯片2優(yōu)選是如上所述的光輸出分別 為至少20 lm/W的薄膜發(fā)光二極管芯片。優(yōu)逸該發(fā)光二極管芯片2適于 產(chǎn)生藍(lán)色光譜范圍內(nèi)的光。為此發(fā)光二極管芯片2優(yōu)選以氮化物化合物 半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)。在發(fā)光二極管芯片2的下游設(shè)置波長(zhǎng)變換材料。由 發(fā)光二極管芯片2發(fā)出的電磁輻射的波長(zhǎng)變換的部分與不變換的部分優(yōu) 選地混合成白光。發(fā)光二極管芯片2在支座上例如設(shè)置在外殼12的底部。外殼12為 此可以由陶瓷材料如氮化鋁制成。優(yōu)選地外殼12具有至少在某些部位 是可以反射的內(nèi)壁。發(fā)光二極管芯片2在外殼12的外面可在接觸面12a和12b上電觸 點(diǎn)接通。印制導(dǎo)線9將接觸面12a、 12b與接觸部位7連接，通過(guò)該接觸部 位發(fā)光單元1可從外部觸點(diǎn)接通。發(fā)光單元1例如由此可與汽車的供電 系統(tǒng)進(jìn)行連接。汽車前照燈組件可以具有多個(gè)這樣分別帶有一個(gè)支座4 的發(fā)光單元l。在這種情況下，每個(gè)發(fā)光單元l設(shè)置成用于與其他發(fā)光 單元不同的照明功能。圖5示出本文所述的汽車前照燈組件依據(jù)第五實(shí)施例的示意剖面圖。依據(jù)第五實(shí)施例，次級(jí)光學(xué)鏡組5包括反射光學(xué)鏡組。發(fā)光單元1 在該實(shí)施例中光學(xué)上彼此脫耦。次級(jí)光學(xué)鏡組5在這種情況下例如構(gòu)成 為空心體，其構(gòu)成為在其朝向發(fā)光二極管芯片2的表面上可以反射。例 如表面設(shè)有反射涂層。發(fā)光二極管芯片2可以設(shè)置在共用的支座4上。由發(fā)光二極管芯片 2產(chǎn)生的電磁輻射15的光束成形一方面通過(guò)初級(jí)光學(xué)鏡組3進(jìn)行。另一 方面，光束成形通過(guò)反射器的反射表面進(jìn)行。反射器的表面為此例如可 以按照上述不投影的光學(xué)聚焦器的類型形成。設(shè)置在圖5左側(cè)的發(fā)光單元1例如適于產(chǎn)生遠(yuǎn)光分布。通過(guò)設(shè)置在 左側(cè)的發(fā)光單元l的初級(jí)光學(xué)鏡組3，輻射輸出到反射器內(nèi)的角度范圍 限制在預(yù)先確定的角度范圍。設(shè)置在圖5右側(cè)的發(fā)光單元1例如適于產(chǎn) 生比遠(yuǎn)光分布更寬的近光分布。設(shè)置在右側(cè)的發(fā)光單元1的初級(jí)光學(xué)鏡 組3為此例如這樣構(gòu)成，使得輻射在整個(gè)反射器內(nèi)進(jìn)行。依據(jù)圖5實(shí)施 例的初級(jí)光學(xué)鏡組3例如可以是鑄塑材料，其形狀接合地包封發(fā)光二極 管芯片2。兩個(gè)發(fā)光單元l的區(qū)別在于其發(fā)射光的角度范圍。也就是說(shuō)，發(fā)光 單元l以不同的角度范圍向反射器內(nèi)發(fā)射光。由此在唯一的反射器內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)兩種不同的照明功能。本發(fā)明不受借助于實(shí)施例說(shuō)明的限制。確切地說(shuō)，本發(fā)明包括任何 新的特征以及特征的組合，這一點(diǎn)特別是包含權(quán)利要求書中特征的任何 組合，盡管這種特征或者特征本身的這種組合在權(quán)利要求書或者實(shí)施例 中并未明確說(shuō)明。附圖標(biāo)記1 發(fā)光單元2 發(fā)光二極管芯片3 初級(jí)光學(xué)鏡組 3a 輻射出口面4 支座5 次級(jí)光學(xué)鏡組6 冷卻體7 接觸部位8 穩(wěn)流電子裝置9 印制導(dǎo)線10 固定銷11 開關(guān)單元12 外殼13 光軸14 分界軸線15 電磁輻射
權(quán)利要求
1. 一種汽車前照燈組件，包括至少兩個(gè)發(fā)光單元(1)，其中每個(gè)發(fā)光單元(1)包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片(2)并且不同的發(fā)光單元(1)設(shè)置成用于彼此不同的照明功能，用于所述發(fā)光單元(1)的共用的冷卻體(6)，其與發(fā)光單元(1)熱連接，以及用于向所述發(fā)光單元(1)供電的共用的穩(wěn)流電子裝置(8)。
2. 如前項(xiàng)權(quán)利要求所述的汽車前照燈組件，其中，每個(gè)發(fā)光單元 (1)包括一個(gè)初級(jí)光學(xué)鏡組(3)。
3. 如前項(xiàng)權(quán)利要求所述的汽車前照燈組件，其中，初級(jí)光學(xué)鏡組 (3)至少在某些部位構(gòu)成為下列光學(xué)基本元件中一個(gè)的形式CPC光學(xué)鏡組、CEC光學(xué)鏡組、CHC光學(xué)鏡組、角錐臺(tái)光學(xué)鏡組、截錐光學(xué) 鏡組。
4. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)所述的汽車前照燈組件，其中，所述 初級(jí)光學(xué)鏡組(3)具有微結(jié)構(gòu)的表面。
5. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)所述的汽車前照燈組件，其中，在所 述汽車前照燈組件的所有發(fā)光單元(1)的下游設(shè)置有共用的次級(jí)光學(xué) 鏡組(5 )。
6. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)所述的汽車前照燈組件，其中，所述 次級(jí)光學(xué)鏡組(5)包括光學(xué)反射元件。
7. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)所述的汽車前照燈組件，其中，所述 次級(jí)光學(xué)鏡組(5)包括投影光學(xué)鏡組。
8. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)所述的汽車前照燈組件，其中，所述 發(fā)光單元(1)的發(fā)光二極管芯片(2)設(shè)置在共用的印制電路板(4) 上。
9. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)所述的汽車前照燈組件，其中，所述 發(fā)光單元(1)彼此串聯(lián)并且每個(gè)發(fā)光單元(1)分別與 一個(gè)開關(guān)單元(8 ) 并聯(lián)，使得所述開關(guān)單元(8)閉合時(shí)所述發(fā)光單元(1)不通電。
10. 如前項(xiàng)權(quán)利要求所述的汽車前照燈組件，其中，所述開關(guān)單元 (8)包括開關(guān)晶體管。
11. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)所述的汽車前照燈組件，其中，至少 一個(gè)發(fā)光單元(1)設(shè)置成用于下列照明功能中的一個(gè)近光、遠(yuǎn)光、 轉(zhuǎn)向光、定位光。
12. 如前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)所述的汽車前照燈組件，其中，至少 一個(gè)發(fā)光單元(1)包括發(fā)光二極管芯片(2)，其適于產(chǎn)生的電磁輻射 的輻射最大值在紅外線光鐠范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車前照燈組件，其包括至少兩個(gè)發(fā)光單元(1)。在這里，每個(gè)發(fā)光單元(1)包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片(2)。在這里，不同的發(fā)光單元(1)設(shè)置成用于不同的照明功能。此外汽車前照燈組件包括用于所述發(fā)光單元(1)的共用的冷卻體(6)，其與發(fā)光單元熱連接；以及用于向發(fā)光單元供電的共用的穩(wěn)流電子裝置(8)。
文檔編號(hào)F21S8/12GK101283218SQ200680037697
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者安格拉·霍爾-阿比謝迪德, 托馬斯·賴納斯, 拉爾夫·沃爾默 申請(qǐng)人:電燈專利信托有限公司